第一篇：高中物理《5.5 勻速圓周運動》教學設計 新人教版必修2

物理必修二《5.6 向心加速度》教學設計

1．做勻速圓周運動的物體的速度方向是在圓周的每一點的切線方向上，因此速度方向總與半徑垂直，時刻在變化著，所以勻速圓周運動是變速運動，做勻速圓周運動的物體處于非平衡狀態。所謂“勻”，應理解為“勻速率”。即勻速圓周運動確切的說是勻速率圓周運動。2．描述圓周運動的物理量的關系。

其中T、f、余兩個量也應確定了，但v還和半徑r有關。

三個量中任一個確定，其3．在分析傳動裝置的各牧物理量時，要抓住不等量和相等量的關系。同軸的各點角速度 相等，而線速度 與半徑r成正比，在不考慮皮帶打滑的情況下，傳動皮帶與皮帶連接的兩輪邊緣的各點線速度大小相等，而角速度 與半徑r成反比。

4、關于圓周運動應注意以下幾點

1）．勻速圓周運動和非勻速圓周運動的區別，從運動學角度來說：勻速圓周運動的線速度大小不改變，方向時刻改變，而非勻速圓周運動的線速度大小和方向均在改變；從動力學角度來說。做勻速圓周運動的物體所受合外力總是指向圓心，即物體所受合外力完全提供向心力，只改變物體速度的方向，不改變速度的大?。藭r，；非勻速圓周運動的物體受到的合外力不總是指向圓心，物體受合外力的作用是沿法線方向的分力改變物體的速度方向，而沿切線方向的另一分力改變物體速度大?。?/p>

2）．圓周運動的加速度方向在時刻改變，因此圓周運動不是勻變速運動，更不是平衡狀態，它是非勻變速運動．

3）．解決圓周運動問題的關鍵是正確對物體進行受力分析，找出向心力的來源，列出動力學方程．當某個沿直徑方向的力具體方向不明時，可假設一個方向進行列式。

5、正確理解勻速圓周運動知識點的確切物理含義，熟練掌握勻速圓周運動規律及應用 1）．特點

——變速運動。

（3）向心加速度（a）；

大?。?或。

方向：指向圓心（可見向心加速度是變化的）。

向心加速度是描述勻速圓周運動的物體線速度方向改變快慢的物理量。2

第二篇：高中物理 5.5向心加速度精品教案 新人教版必修2

向心加速度

[精講精練] [知識精講] 知識點1 速度變化量

(1)速度變化量是指運動的物體在一段時間內的末速度與初速度之差/(2)速度變化量是矢量.因為速度是矢量,有大小,有方向，故末速度與初速度之差也有大小和方向。例如，小球向正東方向做直線運動，初速度為v1=5m/s,10s后末速度變為v2=10m/s,方向向西。取正東為正方向，則有: Δv=v2-v1=(-10m/s)-5m/s=-15m/s 即速度變化量的大小為15m/s,它的方向是向西.(3)用矢量圖表示速度變化量

① 作法:從同一點作出物體在一段時間的始末兩個速度矢量v1和v2,從初速度矢量v1的末端作一個矢量Δv至末速度矢量v2的末端，所作的矢量Δv就等于速度的變化量.② 直線運動中的速度變化量: 如果速度是增加的,它的變化量與初速度方向相同(圖甲);如果速度是減小的，其速度變化量就與初速度的方向相反(圖乙).③ 曲線運動中的速度變化量: 物體沿曲線運動時,初末速度v1和v2不在同一直線上,速度的變化量Δv同樣可以用上述方法求得.例如，物體沿曲線由A向B運動,在A,B兩點的速度分別為v1,v2(如圖1).在此過程中速度的變化量如圖2所示.可以這樣理解:物體由A運動到B時,速度獲得一個增量Δv,因此v1與Δv的矢量和即為v2.我們知道，求力F1和F2的合力F時,可以以F1和F2為鄰邊作平行四邊形，則F1和F2 所夾的對角線就表示合力F.與次類似，以v1和Δv為鄰邊作平行四邊形,兩者所夾的對角線就是v1和Δv的矢量和,即v2.如圖3所示.因為AB與CD平行且相等,故可以把v1, Δv,v2放在同一個三角形中，就得到如圖2所示的情形.這種方法叫矢量的三角形法.[例1]物體做勻速圓周運動的速度大小為v,則該物體從A運動到B轉過90°角過程中，速度變化的大小為 ,方向為.[思路分析]做A,B兩點的速度矢量,并將B的速度矢量移到A點，如圖所示,則Δv為速度變化，由RtΔ得: Δv=2v

Δv與A點速度方向夾角α=135°斜向上方.[答案] 2v 速度變化的方向與A點速度方向成135°角斜向上方.[方法總結]速度矢量變化量Δv=v末-v初,用作圖法求Δv的方法:從同一點作出初,末速度矢量(不在同一點的,平移至同一點),從 v初矢量末端至v末矢量末端作有向線段Δv, Δv即速度的變化量.[變式訓練1]如圖所示,設支點沿半徑為r的圓周做勻速云周運動，在某時刻t位于A點，速度為vA,經過很短時間Δt運動到B點，速度為vB,做圖求出速度改變量Δv=vA-vB

[答案] [知識點]向心加速度

(1)探究向心加速度的大小和方向 做勻速圓周運動的物體，其速度的大小(速率)不變,方向不斷改變,所以加速度a沒有與v同方向的分量，它只是反映了速度v方向的不斷改變.如圖甲所示,設質點沿半徑為r的圓周做勻速圓周運動，在某時刻t位于A點，速度為vA,經過很短的時間Δt,運動到B點，速度為vB,把速度矢量vA和vB的始端移至一點，求出速度矢量的改變量Δv=vB-vA,如圖乙所示.比值Δv/Δt是質點在Δt時間內的平均加速度，方向與Δv方向相同，當Δt足夠短,或者說Δt趨近于零時, Δv/Δt就表示出質點在A點的瞬時加速度，在圖乙所示矢量三角形中，vA和vB大小相等,當Δt趨近于零時, Δφ也趨近于零, Δv的方向趨近于跟vA垂直而指向圓心，這就是說，做勻速圓周運動的質點在任一點的瞬時加速度方向都沿半徑指向圓心.圖乙中的矢量三角形與圖甲的三角形ΔOAB是相似形,用v表示vA和vB的大小，用Δl表示弦AB的長度，則有:

Δv/v =Δl/r 或 Δv=Δlv/r 用Δt除上式得

Δv/Δt=(Δl/Δt)·(v/r)當Δt趨近于零時, Δv/Δt表示向心加速度a的大小, Δl/Δt表示線速度的大小v,2于是得到 a = v/r

2這就是向心加速度的公式，再由v=rω得 a=rω=vω(2)向心加速度

① 定義:做勻速圓周運動的物體,加速度指向圓心，這個加速度稱為向心加速度。

22② 大小:an= v/r或 an=rω

方向:總是沿半徑指向圓心，即方向始終于運動方向垂直.注意:①an方向時刻改變，不論大小是否變化，所以圓周運動是變加速運動.② ω相同，a∝1/r ③ 向心加速度描述的是速度方向變化的快慢.2④ 向心加速度a=v/r是在勻速圓周運動中推導出來的,對非勻速圓周運動同樣適用,只要將公式中的速度v改為瞬時速度即可.⑤ 利用v=rω,向心加速度公式可寫成a=ωv.2⑥ 利用ω=2π/T,向心加速度公式可寫成a=(2π/T)R.[例2]關于向心加速度，下面說法正確的是()A.向心加速度是描述線速度變化的物理量

B.向心加速度只改變線速度的方向，不改變線速度的大小 C.向心加速度大小恒定，方向時刻改變

D.向心加速度的大小也可用a=(vt-v0)/t來計算

思路分析 加速度是描述速度變化快慢的物理量，向心加速度是描述線速度方向快慢的物理量,因此A錯,B對.只有勻速圓周運動的向心加速度大小恒定,C錯.公式a=(vt-v0)/t適用于勻變速運動,圓周運動是變速運動,D錯.答案 B [方法總結] 向心加速度是矢量,方向始終指向圓心.[變式訓練] 物體做半徑為R的勻速圓周運動，它的向心加速度，角速度，線速度和周期分別為a,ω,v和T.下列關系正確的是()A.ω=aR B、v?aR C、a=vω D、T?2? Ra[答案]ABCD [難點精析1]圓周運動中的速度和加速度

[例3]關于勻速圓周運動，下列說法中正確的是()A.勻速圓周運動是勻速運動

B.勻速圓周運動是勻變速曲線運動 C.物體做勻速圓周運動是變速曲線運動 D.做勻速圓周運動的物體必處于平衡狀態

[思路分析]做勻速圓周運動的速度和加速度大小不變,方向時刻在變,因此勻速圓周運動不是勻速運動，也不是勻變速運動,選項A,B錯，做勻速圓周運動物體的合外力即向心力,提供向心加速度，當然物體不是處于平衡狀態，選項D錯 [答案] C [方法總結] 速度和加速度均是矢量,矢量的變化不僅考慮大小的變化，還要考慮方向的變化，勻速圓周運動應該理解為勻速率圓周運動.[變式訓練3]如右圖所示,圓軌道AB是在豎直平面內的1/4圓周，在B點軌道的切線是水平的,一質點自A點從靜止開始下滑,不計摩擦和空氣阻力,則在質點剛要到達B點時的加速度大小為 ,滑過B點時的加速度大小為.[答案] 2g g [難點精析2] [例4]關于質點做勻速圓周運動的說法正確的是()2A.由a= v/r知a與r成反比

2B.由a= rω知a與r成正比 C.由ω=v/r知ω與r成反比

D.由ω=2πn知 ω與轉速n成正比

2[思路分析]由a= v/r,只有在v一定時,a才與r成反比，如v不一定，a與r不一定成反比.同理,只有當ω一定,a才與r成正比；v一定時,ω與r成正比.因2π是定值,故ω與n成正比.[答案] D 222[方法總結]①公式a= v/r = rω=(2π/T)R中有三個量時,在某一個量不變時,剩余的兩個量的關系才能明確.即在v一定時a與r成反比,在ω一定時,a與r成正比.②公式ω=v/r在v一定時,ω與r成反比.ω=2πn知, ω與轉速n成正比.[變式訓練4]如圖所示,A,B兩點做勻速圓周運動的向心加速度隨半徑變化的圖象，其中A為雙曲線的一個分支,由圖可知()A.A物體運動的線速度大小不變 B.A物體運動的角速度大小不變 C.B物體運動的角速度大小不變 D.B物體運動的線速度大小不變 [答案] A C [難點精析3]傳動裝置中物理量的聯系

[例5]如圖為一皮帶傳動裝置，右輪的半徑為r,a是它邊緣上的一點，左側是一輪軸,大輪半徑為4r,小輪半徑為2r,b點在小輪上,到小輪中心距離為r,c點和d點分別位于小輪和大輪的邊緣上，若在傳動過程中，皮帶不打滑,則()A.a點與b點線速度大小相等 B.a點與c點

C.a點與d點向心加速度大小相等

E.a,b,c,d四點中,加速度最小的是b點

[思路分析]皮帶輪傳動的是線速度,所以ac兩點線速度大小相等。所以A,B錯;a,d兩點加2222速度由a=v/r有:aa=vc/r,ad=(2vc)2/4r,所以aa=ad;在b,c,d中,由a=ωr,有b點加速度最小，所以C,D正確.[答案] CD [方法總結](1)在傳動裝置中要抓住兩個基本關系:皮帶(或齒輪)帶動的接觸面上線速度大小相等，同一轉軸上的各部分角速度相等.2(2)在線速度相等的情況下，比較向心加速度的大小，用公式a=vc/r;在角速度相等的情況2下,用公式a=ωr則較為方便.[變式訓練5]如下圖,一個大輪通過皮帶拉著小輪轉動，皮帶和兩輪之間無滑動,大輪的半徑是小輪的2倍,大輪上的一點S與轉動軸的距離是半徑的1/3,當大輪邊上P點的向心加速度2是12cm/s時,大輪上的S點和小輪邊緣上的Q點的向心加速度多大?

22[答案] as=4cm/s;aQ=24 cm/s

222[綜合拓展]向心加速度大小a=v/r= rω=(2π/T)R;向心加速度方向時刻指向圓心,與速度方向垂直。圓周運動知識與其他力學知識相結合解決問題.[例6]如圖所示,定滑輪的半徑r=2cm,繞在滑輪上的細線懸掛著一個重物,由靜止開始釋放，2測得重物以加速度a=2m/s做勻加速運動在重物由靜止下落距離為1m的瞬間，滑輪邊緣上

2的點的角速度ω= rad/s,向心加速度a= m/s

[思路分析]重物下落1m時,瞬時速度為v?2ax?2m/s

顯然,滑輪邊緣上每一點的線速度也都是2m/s,故滑輪轉動的角速度,即滑輪邊緣上每一點的轉動角速度為: ω=v/r=(2/0.02)rad/s=100rad/s 向心加速度為

2222a= rω=100×0.02m/s=200m/s

2[答案] ω=100rad/s a=200m/s

[方法總結]本題討論的是變速運動問題，重物落下的過程中滑輪運動的角速度，輪上各點的線速度都在不斷增加，但在任何時刻角速度與線速度的關系(v=ωr),向心加速度與角速度,22線速度的關系(a= rω=v/r)仍然成立.[活學活練] [基礎達標] 1.關于向心加速度的物理意義,下列說法正確的是()A.它描述的是線速度方向變化的快慢 B.它描述的是線速度大小變化的快慢 C.它描述的是向心力變化的快慢 D.它描述的是角速度變化的快慢

2.由于地球的自轉,下列關于向心加速度的說法正確的是()A.在地球表面各處的向心加速度都指向地心

B.在赤道和北極上的物體的角速度相同,但赤道上物體的向心加速度大 C.赤道和北極上物體的向心加速度一樣大 D.赤道和地球內部物體的向心加速度一樣大

3.做勻速圓周運動的兩物體甲和乙,它們的向心加速度分別為a1和a2,且a1> a2,下列判斷正確的是()A.甲的線速度大與乙的線速度 B.甲的角速度比乙的角速度小 C.甲的軌道半徑比乙的軌道半徑小

D.甲的速度方向比乙的速度方向變化得快

4.“月球勘探號”空間探測器繞月球飛行可以看作為勻速圓周運動。關于該探測器的運動，下列說法正確的是（）

A． 勻速運動

B． 勻變速曲線運動 C． 變加速曲線運動

D． 加速度大小不變的運動 5．如圖所示，兩輪用皮帶傳動，皮帶不打滑，圖中有A、B、C三點，這三點所在處半徑rA>rB=rC則這三點的向心加速度aA aB aC的關系是()A.aA= aB =aC B.aC >aA >aB C.aC aA

6.小球m用長為L的懸線固定在O點，在O點正下放L/2處有一光滑釘C,如圖所示,今把小球拉到懸線呈水平后無初速度地釋放，當懸線呈豎直狀態且與釘相碰時()A.小球的速度突然增大 B.小球的角速度突然增大 C.小球的向心加速度突然增大 D.小球的速度突然變小

7.做勻速圓周運動的物體，其角速度為6rad/s,線速度為3m/s,則在0.1s內，該物體通過的圓弧長度為 m,物體連接圓心的半徑轉過的角度為 rad,運動的軌道半徑為 m.8.質量相等的A,B兩質點分別做勻速圓周運動，若在相等的時間內通過的弧長之比為2:3,而轉過角度之比為3:2,則A,B兩質點周期之比為TA:TB= ,向心加速度之比aA:aB =.9.一列火車以72km/h的速率在半徑是400m的弧形軌道上飛快的行駛,此時列車的向心加速度是 m/s.10.如圖所示,長度L=0.5m的輕桿,一端上固定著質量為m=1.0kg的小球,另一端固定在轉動軸O上，小球繞軸在水平面上勻速轉動，桿子每0.1s轉過30o角,試求小球運動的向心加速度.11.一物體以4m/s的線速度做勻速圓周運動,轉動周期為2s,則物體在運動過程的任一時刻，速度變化率的大小為多少? 基礎達標答案

1.A 2.B 3.D 4.CD 5.C 6.BC 7.0.3;0.6;0.5 8.2:3;1:1 9.1 2 2210.25πm/s/18 11.4πm/s [能力提升] 1.下列說法中，正確的是()A.勻速圓周運動是一種勻速運動 B.勻速圓周運動是一種勻變速運動 C.勻速圓周運動是一種變加速運動

D.物體做圓周運動時其向心力垂直于速度方向，不改變線速度的大小 2.如圖所示為質點P,Q做勻速圓周運動的向心加速度隨半徑變化的圖象，表示質點P的圖線是雙曲線，表示質點Q的圖線是過原點的一條直線，由圖象可知()A.質點P的線速度大小不變 B.質點P的角速度大小不變 C.質點Q的角速度隨半徑變化 D.質點Q的線速度大小不變

3.如圖所示的皮帶傳動裝置,主動輪O1上兩輪的半徑分別是3r和r,從動輪O2的半徑為2r,A,B,C分別為輪邊緣上的三點,設皮帶不打滑,則:(1)A,B,C三點的角速度之比ωA:ωB:ωC=;(2)A,B,C三點的線速度大小之比vA:vB:vC=;(3)A,B,C 三點的向心加速度大小之比aA:aB:aC=;

4.做勻速圓周運動的物體，線速度為10m/s,物體從A到B速度增量為10m/s,已知A,B間弧長是3.14m,則AB弧長所對的圓心角為 ,圓半徑為 ,向心加速度為.5.一汽車以30m/s的速率沿半徑為60m的圓形跑道行駛,汽車在運動中向心加速度為多少? [能力提升答案]

221.CD 2.A 3.(1)2:2:1(2)3:1:1(3)6:2:1 4.π/3;3m;33.3m/s 5.15m/s

第三篇：5.5 勻速圓周運動的實例分析2

勻速圓周運動的實例分析

一、教學目標

1、知道如果一個力或幾個力的合力的效果是使物體產生向心加速度，它就是物體所受的向心力。會在具體問題中分析向心力的來源。

2、知道向心力、向心加速度的公式也適用于變速圓周運動。會求變速圓周運動中，物體在特殊點的向心力和向心加速度。

3、培養學生的分析能力、綜合能力和推理能力，明確解決實際問題的思路和方法。

二、重點難點

重點：找出向心力的來源，理解并掌握在勻速圓周運動中合外力提供向心力，能用向心力公式解決有關圓周運動的實際問題。

難點：理解做勻速圓周運動的物體受到的向心力是由某幾個力的合力提供的，而不是一種特殊的力；向心力來源的尋找；臨界問題中臨界條件的確定。

三、教學方法

講授、分析、推理、歸納

四、教學用具

說明火車轉彎的實物模型

五、教學過程

新課引入：

分析和解決勻速圓周運動的問題，關鍵是把向心力的來源弄清楚。本節課我們應用向心力公式來分析幾個實際問題。

（一）、關于向心力的來源

1、向心力是按效果命名的力；

2、任何一個力或幾個力的合力只要它的作用效果是使物體產生向心加速度，它就是物體所受的向心力；

3、不能認為做勻速圓周運動的物體除了受到物體的作用力以外，還要另外受到向心力作用。

（二）、運用向心力公式解題的步驟

1、明確研究對象，確定它在哪個平面內做圓周運動，找到圓心和半徑。

2、確定研究對象在某個位置所處的狀態，進行具體的受力分析，分析哪些力提供了向心力。

3、建立以向心方向為正方向的坐標，找出向心方向的合外力，根據向心力公式列方程。

4、解方程，對結果進行必要的討論。

（三、）實例1：火車轉彎

火車在平直軌道上勻速行駛時，所受的合力等于零。當火車轉彎時，它在水平方向做圓周運動。是什么力提供火車做圓周運動所需的向心力呢？

1、分析內外軌等高時向心力的來源（運用模型說明）

（1）此時火車車輪受三個力：重力、支持力、外軌對輪緣的彈力。

（2）外軌對輪緣的彈力提供向心力。

（3）由于該彈力是由輪緣和外軌的擠壓產生的，且由于火車質量很大，故輪緣和外軌間的相互作用力很大，易損害鐵軌。

2、實際彎道處的情況（運用模型說明）

（1）展示實際轉彎處?外軌略高于內軌

（2）對火車進行受力分析：火車受鐵軌支持力FN的方向不再是豎直向上，而是斜向彎道的內側，同時還有重力G

(3)支持力與重力的合力水平指向內側圓心，成為使火車轉彎所需的向心力。

（4）轉彎處要選擇內外軌適當的高度差，使轉彎時所需的向心力完全由重力G和支持力FN來提供，這樣外軌就不受輪緣的擠壓了。

（四）、實例2：汽車過拱橋（可通過學生看書，討論，總結）

問題：質量為m的汽車在拱橋上以速度v前進，橋面的圓弧半徑為 r，求汽車通過橋的最高點時對橋面的壓力。

解析：選汽車為研究對象，對汽車進行受力分析：汽車在豎直方向受到重力G和橋對車的支持力F1作用，這兩個力的合力提供向心力、且向心力方向向下

建立關系式：

F向?G?F1?mF1?G?mVr2v2r

2又因支持力與汽車對橋的壓力是一對作用力與反作用力，所以F壓?G?mVr

（1）當v =rg 時，F = 0（2）當0 ≤ v ＜（3）當 v ＞

rg 時 , 0 ＜ F ≤ mg rg

時, 汽車將脫離橋面，發生危險。小結：上述過程中汽車雖然不是做勻速圓周運動，但我們仍然使用了勻速圓周運動的公式。原因是向心力和向心加速度的關系是一種瞬時對應關系，即使是變速圓周運動，在某一瞬時，牛頓第二定律同樣成立，因此，向心力公式照樣適用。

（五）豎直平面內的圓周運動

在豎直平面內圓周運動能經過最高點的臨界條件：

1、用繩系小球或小球沿軌道內側運動，恰能經過最高點時，滿 足彈力F=0,重力提供向心力 mg=m

v2r 得臨界速度v0=

gr

當小球速度v≥v0時才能經過最高點

2、用桿固定小球使球繞桿另一端做圓周運動經最高點時，由于 所受重力可以由桿給它的向上的支持力平衡，由mg－F=m當小球速度v≥0時，就可經過最高點。

3、小球在圓軌道外側經最高點時，mg－F=m

v2r2=0得臨界速度v0=0

vr

當F=0時得臨界速度

v0=gr

當小球速度 v≤v0 時才能沿圓軌道外側經過最高點。

（六）、課堂討論

1、教材【思考與討論】”

2、課本P97練習六（1）、（2）

（七）、課堂小結

1、用向心力公式求解有關問題時的解題步驟如何？

2、火車轉彎時，向心力由什么力提供？

3、汽車通過凹形或凸形拱橋時對橋的壓力與重力的關系如何？

六、課外作業

課本P98（3）、（4）、（5）

第四篇：勻速圓周運動教學設計

第五章 曲線運動（四、勻速圓周運動）

教學目標： 一 知識目標：

1．知道什么是勻速圓周運動

2．理解什么是線速度、角速度和周期 3．理解線速度、角速度和周期之間的關系 二 能力目標：

能夠勻速圓周運動的有關公式分析和解決有關問題。三 德育目標：

通過描述勻速圓周運動快慢的教學，使學生了解對于同一個問題可以從不同的側面進行研究。教學重點：

1．理解線速度、角速度和周期 2．什么是勻速圓周運動

3．線速度、角速度及周期之間的關系 教學難點：

對勻速圓周運動是變速運動的理解 教學方法： 講授、推理歸納法 教學用具：

投影儀、投影片、多媒體 教學步驟： 一 導入新課

（1）物體的運動軌跡是圓周，這樣的運動是很常見的，同學們能舉幾個例子嗎？（例：轉動的電風扇上各點的運動，地球和各個行星繞太陽的運動等）（2）今天我們就來學習最簡單的圓周運動──勻速圓周運動 二 新課教學

（一）用投影片出示本節課的學習目標 1．理解線速度、角速度的概念

2．理解線速度、角速度和周期之間的關系 3．理解勻速圓周運動是變速運動

（二）學習目標完成過程 1．勻速圓周運動

（1）用多媒體投影一個質點做圓周運動，在相等的時間里通過相等的弧長。

（2）并出示定義：質點沿圓周運動，如果在相等的時間里通過的圓弧長度相同──這種運動就叫勻速圓周運動。

（3）舉例：通過放錄像讓學生感知：一個電風扇轉動時，其上各點所做的運動，地球和各個行星繞太陽的運動，都認為是勻速圓周運動。

（4）通過電腦模擬：兩個物體都做圓周運動，但快慢不同，過渡引入下一問題。2．描述勻速圓周運動快慢的物理量 1 線速度

a：分析：物體在做勻速圓周運動時，運動的時間t增大幾倍，通過的弧長也增大幾倍，所以對于某一勻速圓周運動而言，s與t的比值越大，物體運動得越快。

b：線速度

（1）線速度是物體做勻速圓周運動的瞬時速度。（2）線速度是矢量，它既有大小，也有方向。（3）線速度的大小

（4）線速度的方向在圓周各點的切線方向上。（5）討論：勻速圓周運動的線速度是不變的嗎？

（6）得到：勻速圓周運動是一種非勻速運動，因為線速度的方向在時刻改變。2 角速度

a：學生閱讀課文有關內容 b：出示閱讀思考題

（1）角速度是表示_______的物理量（2）角速度等于________和_______的比值（3）角速度的單位是__________ c：說明：對某一確定的勻速圓周運動而言，角速度是恒定的 d：強調角速度單位的寫法rad/s 3 周期、頻率和轉速 a：學生閱讀課文有關內容 b：出示閱讀思考題：

（1）______叫周期，_______叫頻率；______叫轉速（2）它們分別用什么字母表示？（3）它們的單位分別是什么？

c：閱讀結束后，學生自己復述上邊思考題。（4）線速度、角速度、周期之間的關系 a：過渡：既然線速度、角速度、周期都是用來描述勻速圓周運動快慢的物理量，那么他們之間有什么樣的關系呢？

b：用投影片出示思考題

一物體做半徑為r的勻速圓周運動

（1）它運動一周所用的時間叫_______，用T表示。它在周期T內轉過的弧長為________，由此可知它的線速度為_______。

（2）一個周期T內轉過的角度為_________，物體的角速度為_______。

c：通過思考題總結得到：d：討論

（1）當v一定時，與r成反比（2）當一定時及v與r成正比（3）當r一定時，v與成正比

（三）實例分析（用投影片出示）

例1：分析下圖中，A、B兩點的線速度有什么關系？

分析得到：主動輪通過皮帶、鏈條、齒輪等帶動從動輪的過程中，皮帶（鏈條）上各點以及兩輪邊緣上各點的線速度大小相等。例2：分析下列情況下，輪上各點的角速度有什么關系？

分析得到：同一輪上各點的角速度相同。三 鞏固訓練

用電腦進行練習，并且進行激勵評價和升級訓練

（一）填空

1．做勻速圓周運動的物體線速度的________不變，_________時刻在變，所以線速度是________（填恒量或變量），所以勻速圓周運動中，勻速的含義是_____________________________________。

2．對于做勻速圓周運動的物體，哪些物理量是一定的？

（二）某電鐘上秒針、分針、時針的長度比為d1：d2：d3＝1：2：3，求 A：秒針、分針、時針尖端的線速度之比 B：秒針、分針、時針轉動的角速度之比。

（三）師生共同解答課本本節的思考與討論。四 小結

1．什么叫勻速圓周運動？

2．描述勻速圓周運動快慢的物理量有哪幾個？分別說明它們的含義及求解公式，他們間的聯系。五 作業 2005-04-15 人教網

第五篇：勻速圓周運動教學設計

《圓周運動》教學設計

一、教材分析

《勻速圓周運動》為高中物理必修2第五章第5節．它是學生在充分掌握了曲線運動的規律和曲線運動問題的處理方法后，接觸到的又一個美麗的曲線運動，本節內容作為該章節的重要部分，主要要向學生介紹描述圓周運動的幾個基本概念，為后繼的學習打下一個良好的基礎。

人教版教材有一個的特點就是以實驗事實為基礎，讓學生得出感性認識，再通過理論分析總結出規律，從而形成理性認識。

教科書在列舉了生活中了一些圓周運動情景后，通過觀察自行車大齒輪、小齒輪、后輪的關聯轉動，提出了描述圓周運動的物體運動快慢的問題。

二、教學目標

1．知識與技能

①知道什么是圓周運動、什么是勻速圓周運動。理解線速度的概念；理解角速度和周期的概念，會用它們的公式進行計算。

②理解線速度、角速度、周期之間的關系：v=rω=2πr／T。

③理解勻速圓周運動是變速運動。

④能夠用勻速圓周運動的有關公式分析和解決具體情景中的問題。

2．過程與方法

①運用極限思維理解線速度的瞬時性和矢量性．掌握運用圓周運動的特點去分析有關問題。

②體會有了線速度后，為什么還要引入角速度．運用數學知識推導角速度的單位。

3．情感、態度與價值觀

①通過極限思想和數學知識的應用，體會學科知識間的聯系，建立普遍聯系的觀點。

②體會應用知識的樂趣，感受物理就在身邊，激發學生學習的興趣。

三、教學重點、難點

1．重點

①理解線速度、角速度、周期的概念及引入的過程；

②掌握它們之間的聯系。

2．難點

①理解線速度、角速度的物理意義及概念引入的必要性；

②理解勻速圓周運動是變速運動。

四、學情分析

學生已有的知識：

1．瞬時速度的概念

2．初步的極限思想

3．思考、討論的習慣

4．數學課中對角度大小的表示方法

五、教學方法與手段

演示實驗、展示圖片；

討論、講授、推理、概括

師生互動，生生互動，六、教學設計

（一）導入新課（認識圓周運動）

●通過演示實驗、展示圖片、觀看視頻，讓學生認識圓周運動的特點，演示小球在水平面內圓周運動

展示自行車、鐘表、電風扇等圖片

觀看地球繞太陽運動的圖片

（二）新課教學

描述圓周運動快慢的物理量

線速度

學生閱讀課文有關內容，思考并討論以下問題：

1．線速度是怎么定義的？單位是什么？

2．線速度的方向怎樣？請說出圓周運動的速度方向是怎么確定的。

3．物體勻速圓周運動的線速度有什么特點？

4．為什么說勻速圓周運動是一種變速運動？這里的“勻速”是指什么不變？

線速度：

定義：質點做圓周運動通過的弧長 Δl 和所用時間 Δt 的比值叫做線速度。

大小：v=Δl/Δt（分析：當Δt很小時，v即圓周各點的瞬時速度。）

單位：m/s 方向：沿圓周上該點的切線方向（看砂輪工作視頻）。

物理意義：描述通過弧長的快慢。

勻速圓周運動：質點沿圓周運動，并且線速度的大小處處相等，這種運動叫做勻速圓周運動。

關于勻速圓周運動的問題討論：

1．勻速圓周運動的線速度是不變的嗎？此處的“勻速”是指速度不變嗎？

2．勻速圓周運動是勻速運動嗎？

討論后，小結如下：

勻速圓周運動是變速運動?。ň€速度的方向時刻改變）

“勻速”指速率不變

勻速圓周運動是線速度大小不變的運動！

角速度

看圖片，回答問題：（轉向角速度學習）

觀察自行車的傳動裝置，分析P點和N點，M點和N點哪點運動得更快些？哪點轉動得更快些？請同學們討論一下！

通過討論，同學們發現，原來，質點運動得快與轉動得快不是一回事！有必要引入一個表示轉動快慢的物理量──角速度（轉入角速度學習）

下面我們研究描述勻速圓周運動轉動快慢的物理量──角速度

學生閱讀課文有關內容P17-18，思考以下問題：

角速度是怎么定義的？

1．角度的單位是什么？它和通常意義上的單位有何不同？

2．角度的大小是怎么表示的？

3．30°，45°，60°，90°，180°，360°，用弧度作單位該怎么表示？

4．角速度的單位是什么？計算帶單位時為什么應寫為s-？

5．勻速圓周運動的角速度有什么特點？

1．角速度：

1定義：質點所在的半徑轉過圓心角Δθ和所用時間Δt 的比值叫做角速度。

大小：ω=Δθ/Δt

單位：rad/s

物理意義：描述半徑掃過角度的快慢。2．勻速圓周運動是角速度不變的運動

問題：除了以上兩種方法，還可以怎么描述勻速圓周運動轉動的快慢？

討論，得出方案：

即比較物體轉過一圈所用時間的多少或比較物體在一段時間內轉過的圈數，看動畫，學習周期和轉速的概念。

周期與轉速

1．周期：

定義：做勻速圓周運動的物體，轉過一周所用的時間。

大?。篢=2πr/v=2π/ω

單位：秒（s）

2．轉速：n

定義：單位時間內轉過的圈數叫轉速

單位：轉/ 秒（r/s）、轉/分（r/min）

線速度與角速度的關系

看動畫，思考與討論：

觀察電風扇轉動，定性比較扇葉上A,B,C,D，E各點的線速度、角速度的大小。

用數學方法推導圓周運動的線速度和角速度有定量什么關系？v = rω

設物體做半徑為r的勻速圓周運動，在Δt內通過的弧長為Δl，半徑轉過的角度為θ

由數學知識得Δl = rΔθ

v=Δl/Δt=rΔθ/Δt= rω

關于Ｖ＝ωr的討論： 當r一定時，V與ω成正比

當V一定時，ω與r成反比

當ω一定時，V與r成正比

小結：線速度、角速度與周期的關系，（點擊幻燈片）

線速度與周期的關系：v=Δl/Δt=2πr/T

角速度與周期的關系：ω=Δθ/Δt=2π/T

線速度與角速度的關系：v = rω

觀看動畫，分析討論，得出結論：兩個重要的結論

同一傳動各輪邊緣的線速度大小相等

同軸各點的角速度相等

（1）要測量哪些物理量？

（2）寫出自行車正常行駛的速度與測量量之間的關系

（3）估算正常行駛的速度

作業：課本 問題與練習